一種輕型裝配式海島生活艙制造技術

本實用新型專利技術公開了一種輕型裝配式海島生活艙，所述生活艙外型為柱體和球體或其衍生物的組合，生活艙內部由中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱共同組成生活艙主體鋼框架結構，所述中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱之間連接方式為螺栓連接；所述中心柱為中空結構，所述生活艙主體鋼框架結構和內外墻板均為防腐輕質復合板材。本實用新型專利技術房屋的曲面外型，消除了傳統方形建筑屋檐、墻角處極大風壓梯度對建筑穩定性和抗風能力的不利影響，可使房屋各部分應力更加均勻，因此能夠顯著提高建筑的抗風性能，并有效抵御海島上惡劣的氣候環境和臺風等自然災害。本實用新型專利技術房屋使用的曲面防腐輕質復合板材，能夠有效地預防海上鹽霧的侵蝕以及高溫高濕大風環境破壞。

【技術實現步驟摘要】
一種輕型裝配式海島生活艙
本技術涉及建筑與海洋工程
，具體為一種適用于海島的可實現工業化生產的輕型裝配式房屋構造設計。
技術介紹
在我國管轄海域，尤其是東海南海，有著大量的無居民海島。在《聯合國海洋法公約》框架內，這些無居民海島領海海域面積可達1550平方米、專屬經濟區可達43萬平方米，同時，位于國境線上的無居民島礁還是我國領海基線的重要基點。但無居民海島氣候環境惡劣，常年高濕高溫，臺風等自然災害頻繁出現；海島上高濃度的鹽霧會對金屬造成嚴重的腐蝕。此外，大部分無人島特殊的地質結構決定了只有較小的船只才能停靠，因此無法向島上運送大量燃料和重型機械設備。隨著我國海洋經濟的發展和海洋開發力度的不斷加大，為維護國家的海洋權益，合理開發豐富的生物、油氣、礦產等海洋資源，一種能夠為從事生產、科研工作或度假旅游活動的海島居住人員提供舒適安全的生活環境、可工業化生產的輕型裝配式集成房屋的研發，有著巨大的發展前景。目前，國內主要有低層冷彎薄壁型鋼結構房屋、低層輕型鋼框架結構房屋和集裝箱改造房等。其中，輕型鋼框架結構房屋目前已形成較為完整的技術規范，但其所需建材運輸不便、現場安裝復雜、需借助大型機械設備，工作量大；冷彎薄壁型鋼結構房屋雖自重輕、構建強度高，但其整體抗扭性和穩定性差，也難以實現建筑結構、維護系統和配件系統一體化；而集裝箱改造房不僅建材不易運輸，且居住的舒適性差。此外，現有的裝配式鋼結構房屋外型多為方形，承受外部風壓的能力有限，遭受臺風等自然災害時易被損壞，這給海島上工作生活人員的人身安全帶來了極大隱患。因此，針對以上情況，如何研制一種既適應海島特殊環境，便于運輸、現場裝配簡便，能夠實現人拉手抗上島、不借助吊車等大型機械設備，僅靠手工裝配而成，又能夠具有一定使用壽命、滿足居住者舒適性要求，具有較強抗風能力、集成性高的工業化裝配式房屋，成為本領域技術人員亟待解決的重要問題。對于裝配式和鋼結構房屋，現有技術多集中于傳統外型(如方形單坡、雙坡屋面的底層房屋)或高層建筑的建筑鋼結構體系的優化設計、裝配式住宅的開發和各種輕質、重型復合墻板的研發等。CN101200915A可遷移的即時成型海島工作站：技術一種現場注塑成型的硬直聚氨酯泡沫塑料構成的半球形構筑物。成本低廉、建造高效，有一定防風防雨防滲能力。但該技術緊貼地面，不能防范野外毒蟲蛇獸；僅靠自然通風，空間局促，舒適性差；作為永久性建筑而言安全性不足。CN2177057Y可多次拆裝的殼體式活動房：提出一種可多次拆裝的、由多塊殼體構成的活動房。該房屋的結構、維護、裝飾功能均由復合材料制成的球瓣形殼體承擔，僅能進行自然通風，無室內功能分區。而海島氣候惡劣，僅靠殼體無法保證人員居住安全。
技術實現思路
為了解決現有技術中存在的問題，本技術提供一種輕型裝配式海島生活艙，解決現有技術中海島房屋低層裝配式建筑形式和技術在海島特殊環境和要求下不適用的問題。本技術采用的技術方案是：一種輕型裝配式海島生活艙，所述生活艙外型為柱體和球體或橢球體的組合，生活艙內部由中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱共同組成生活艙主體鋼框架結構，所述中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱之間連接方式為螺栓連接；所述中心柱為中空結構。所述生活艙分為兩層，一層為圓柱體或多面柱體，主要設有設備間、儲藏間和廚衛，二層為球體或橢球體，是人員生活工作的主要空間。所述中空的中心柱兼作空調系統的風管，空調系統采用全空氣系統，空氣處理機組放置在一層設備間，二層是空調區，回風回到一層，最終回到空氣處理機組，室外機放置在房屋外靠近設備間處，室外高溫高濕的新風與室內回風經機組處理后由機組出風口送至中心柱，從中心柱再分別送至各個房間，送風形式為上送或下送風的方式。所述生活艙外部一二層的交接位置，設置有雨水收集裝置。所述中心柱頂端焊有弧形鋼板用來固定頂蓋，下部焊接連接件，以便通過螺栓連接將中心柱固定在基礎上，四周立柱以同樣的方式固定在基礎上，立柱上端與二層地板下的鋼梁通過螺栓連接。所述生活艙外墻板通過預埋件及螺栓連接固定在兩圈梁及四周的立柱上，頂蓋板以同樣的形式覆蓋在與中心柱焊接在一起的弧形鋼板上；頂蓋和二層、二層和一層的墻板間采用搭接的形式，接縫處填塞密封橡膠條；同層板材間采用插接的形式，接縫處同樣做好密封。所述生活艙的曲面外墻采用玻璃鋼或輕質合金材料包覆的內保溫防腐輕質復合板材，板材的形狀依據不同房屋外殼形狀而不同；根據需要帶有可開玻璃窗或不可開玻璃窗；板的外表面可噴涂耐候涂層，內表面設有預埋件；房屋內墻使用玻璃鋼或輕質合金材料包覆的內保溫防腐輕質復合板材，具有一定強度并帶預埋件。所述生活艙數個或數十個在海島上形成聚落，相鄰較近的房屋間通過通道連接。本技術的有益效果是：本技術房屋的曲面外型，消除了傳統方形建筑屋檐、墻角處極大風壓梯度對建筑穩定性和抗風能力的不利影響，可使房屋各部分應力更加均勻，因此能夠顯著提高建筑的抗風性能，并有效抵御海島上惡劣的氣候環境和臺風等自然災害。同時，在使用面積相同的情況下，球形的外表面可以減少建筑材料的使用，降低房屋建造成本。由曲面外型和支撐柱、梁等鋼部件，保證的良好抗風性能。在氣候惡劣、平均風速較大、常受臺風等困擾的海島上，所述房屋具有很大優勢。本技術裝配式房屋的主要支撐為中心柱、四周立柱、圈梁和上下鋼梁架共同構成的框架，維護結構均為防腐輕質復合板材，主要連接方式為螺栓連接，使用鋼旋梯，主要部件均可實現產業化生產制造。現場施工時，不需要大型機械輔助，對施工人員的技術要求不高，施工速度快，對環境的影響小。一種產業化生產制造、安裝簡便的輕型裝配式房屋。建材重量輕、易拆裝、運輸方便，上島時無需大船靠岸，可由小船或沖鋒舟運送上島。故尤其適用于大船無法停靠的海島或島礁。本技術房屋使用的曲面防腐輕質復合板材，能夠有效地預防海上鹽霧的侵蝕以及高溫高濕大風環境破壞；其形狀依據房屋形狀可以有多種，如橘瓣形、柱面形等；圍護結構間的連接形式為搭接和插接，能夠有效地防止雨水和潮氣的滲透，保證室內人員的居住安全。本技術房屋不僅涉及建筑本體，還能夠為人員提供舒適的工作生活環境，所用設備(主要是空調系統)與建筑體緊密結合，如利用中心柱作風管，充分利用了建筑部件，節省空間、節約材料；所用空調系統在保證人員衛生要求的同時，又可防止室內結露。本技術房屋使用功能完善，內部分區靈活，還可建造多個房屋形成群落，可用于居住、辦公、科研、旅游等多種用途。本技術房屋所用的建材均為綠色環保可回收材料，施工過程中極少產生建筑垃圾，使用結束后可全部拆卸運走，有利于保護海島上脆弱的生態環境。本技術房屋可為海島提供人員生存條件，對海洋經濟的發展和科研活動的開展起到極大的促進作用。本技術房屋主要采用干法施工，故建筑達到使用壽命后的拆卸、運輸方便，各部分可分別回收利用，節能環保，最大限度地減小了對自然環境的污染。附圖說明圖1(a)至圖1(c)為房屋外觀圖；其中圖1(a)為平面蓋、橢球體與圓柱體的組合形式；圖1(b)為球面蓋、球體與圓柱體的組合形式；圖1(c)為錐形蓋、橢球體與多面柱體的組合形式；圖2為房屋剖面圖；圖3為圖2中的A-A剖視圖；圖4為圖2中的B-B剖視圖；圖5(a)至圖5(b)為中心柱節點圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輕型裝配式海島生活艙，其特征在于，所述生活艙外型為柱體和球體或橢球體的組合，生活艙內部由中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱共同組成生活艙主體鋼框架結構，所述中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱之間連接方式為螺栓連接；所述中心柱為中空結構。

【技術特征摘要】
1.一種輕型裝配式海島生活艙，其特征在于，所述生活艙外型為柱體和球體或橢球體的組合，生活艙內部由中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱共同組成生活艙主體鋼框架結構，所述中心柱、鋼梁、圈梁和四周立柱之間連接方式為螺栓連接；所述中心柱為中空結構。2.根據權利要求1所述輕型裝配式海島生活艙，其特征在于，所述生活艙分為兩層，一層為圓柱體或多面柱體，主要設有設備間、儲藏間和廚衛，二層為球體或橢球體，是人員生活工作的主要空間。3.根據權利要求2所述輕型裝配式海島生活艙，其特征在于，所述中空的中心柱兼作空調系統的風管，空調系統采用全空氣系統，空氣處理機組放置在一層設備間，二層是空調區，回風回到一層，最終回到空氣處理機組，室外機放置在房屋外靠近設備間處，室外高溫高濕的新風與室內回風經機組處理后由機組出風口送至中心柱，從中心柱再分別送至各個房間，送風形式為上送或下送風的方式。4.根據權利要求2所述輕型裝配式海島生活艙，其特征在于，所述生活艙外部一二層的交接位置，設置有雨水收集裝置。5.根據權利要求2所述輕型裝配式海島生活艙，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭雪晶，胡璠，由世俊，鄭萬冬，韓勇，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：新型
國別省市：天津,12